有絲分裂中溶酶體功能揭示染色體穩(wěn)定性

在最近一項(xiàng)研究中，Bellvitge生物醫(yī)學(xué)研究所（IDIBELL）和巴塞羅那大學(xué)（UB）的研究小組與梅奧診所和明尼蘇達(dá)大學(xué)的研究人員合作，揭示了溶酶體和自噬過程在有絲分裂過程中的活躍性，并且表明其對于有絲分裂是必需的。

溶酶體和自噬作用可以消除并回收受損的細(xì)胞成分，因此，溶酶體活性對于維持正確的細(xì)胞功能十分重要，其失調(diào)與多種疾病有關(guān)，包括癌癥，神經(jīng)退行性疾病或與衰老相關(guān)的疾病。

在《Autophagy》雜志上發(fā)表的研究中，由Mauvezin博士領(lǐng)導(dǎo)的研究小組證明，溶酶體在有絲分裂期間是有活性的，當(dāng)溶酶體功能受損時(shí)，染色體分離也會發(fā)生改變。

理解溶酶體和自噬在有絲分裂過程中染色體分離中的作用導(dǎo)致了另一個發(fā)現(xiàn)。當(dāng)這種分離缺陷性地受到影響時(shí)，子細(xì)胞呈現(xiàn)出具有環(huán)形形態(tài)的核，并帶有孔的外觀。這種特殊的形態(tài)代表了一種潛在的新生物標(biāo)記，可用于鑒定具有染色體不穩(wěn)定性的細(xì)胞。

這項(xiàng)研究**描述了由于溶酶體功能的改變或由于其他壓力而在染色體分離過程中出現(xiàn)錯誤的細(xì)胞分裂后呈現(xiàn)出具有環(huán)形形態(tài)的核。

該研究的**作者，UBIB成員IDIBELL和藥學(xué)與食品科學(xué)學(xué)院的Eugenia Almacellas博士指出：“有絲分裂是一個在很短的時(shí)間內(nèi)發(fā)生的過程，無果出現(xiàn)錯誤將使得這部分子代細(xì)胞出現(xiàn)問題”。她補(bǔ)充說：“這就是為什么環(huán)形核是一個如此有趣的生物標(biāo)記，因?yàn)樗梢詸z測細(xì)胞發(fā)生有絲分裂錯誤的比例”。

到目前為止，確定染色體不穩(wěn)定的**生物標(biāo)志物是微核。 Mauvezin博士領(lǐng)導(dǎo)的工作將環(huán)形核作為檢測染色體不穩(wěn)定的新輔助工具。

溶酶體和自噬參與有絲分裂仍是一個有爭議的話題，一些研究表明它們在細(xì)胞分裂過程中是無活性的，以保護(hù)遺傳物質(zhì)免于降解，而另一些研究則表明這些細(xì)胞器具有一定的活性。本研究研究了不同的腫瘤細(xì)胞系，并發(fā)現(xiàn)溶酶體和自噬在有絲分裂過程中是活躍的，并且是該過程所必需的。

研究小組已經(jīng)鑒定出100多種在有絲分裂過程中被溶酶體特異性降解的新蛋白質(zhì)。在他們當(dāng)中，他們發(fā)現(xiàn)了直接參與染色體分離的蛋白質(zhì)，支持了這些細(xì)胞器對于正確的細(xì)胞分裂的重要作用。這項(xiàng)工作為研究導(dǎo)致必需的有絲分裂蛋白降解以防止染色體不穩(wěn)定的機(jī)制提供了先例。